JP2000234123A - 焼入れ用治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークの焼入れ処理に先立って治具本体にワ
ークをセットする作業、あるいは焼入れ処理後に治具本
体からワークを取り出す作業を円滑に行えるようにし、
かつセット作業に際しては治具本体に対してワークを横
向きの姿勢で、一度に複数本のセットを可能とする。 【解決手段】 一端に頭部３２を有する長尺の軸状部品
をワーク３０として焼入れ処理を行う際に、複数個のワ
ーク３０を縦置きの姿勢で並べた状態にセットするため
の焼入れ用治具であって、治具本体１０の片面側には、
ワーク３０をその頭部３２の側から挿入可能な複数個の
受入口１４が設けられ、かつ他面側には各ワーク３０の
頭部３２を受け止める支持プレート２０が設けられ、前
記の各受入口１４を構成している枠部材１２の断面形状
が、ワーク３０の挿入側では可能な限り小さい断面積に
設定され、前記支持プレート２０側ではワーク３０の頭
部３２における軸部からの張り出し部分が引っかからな
い大きさの円弧状に設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボルトなどの長尺
の軸状部品をワークとして焼入れ処理を行う際、複数個
のワークを縦置きの姿勢で並べた状態にセットするため
の焼入れ用治具に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の長尺のワークは、焼入れ歪みを
抑えるために縦置きの姿勢で焼入れ処理を行うのが一般
的である。そしてこの焼入れ処理は、一度に複数個のワ
ークを対象として行うため、これらの各ワークを縦置き
の姿勢で並べた状態にセットするための治具が使用され
る。なお特開平９−２２７９４６号公報には、長尺のワ
ークを縦置きに代えて炉内に吊り下げ、その状態で焼入
れ処理を行う技術が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記の治具を用いて焼
入れ処理を行う場合、その治具に対して各ワークを縦向
きに1本づつセットしなければならず、ロボットによる
自動セットにおいても限られた狭い範囲での位置割り出
しが必要であり、いずれにしても時間のかかる作業とな
っている。また自動セットの場合においてワークが治具
の一部に引っかかると、装置の異常停止を招く原因とな
る。一方、焼入れ処理後において治具から各ワークを取
り出すには、通常は治具の上下面を反転させてワークを
落下させるのであるが、このときにワークの一部（ボル
トの頭部など）が治具に引っかかって落下しないことが
あり、この場合も作業を中断することとなる。

【０００４】なおワークを吊り下げる形式においては、
対象となるワークの頭部形状がソケットタイプの場合、
この頭部を上にしてセット作業が行われるため、ソケッ
トによって洗浄液や焼入れ油が汲み出され、これらが無
駄に消費される。

【０００５】本発明は前記課題を解決しようとするもの
で、その目的は、ワークの焼入れ処理に先立って治具本
体にワークをセットする作業、あるいは焼入れ処理後に
治具本体からワークを取り出す作業を円滑に行えるよう
にし、かつセット作業に際しては治具本体に対してワー
クを横向きの姿勢で、一度に複数本のセットを可能とす
ることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するためのもので、請求項１記載の発明は、一端に頭部
を有する長尺の軸状部品をワークとして焼入れ処理を行
う際に、複数個のワークを縦置きの姿勢で並べた状態に
セットするための焼入れ用治具であって、治具本体の片
面側には、ワークをその頭部の側から挿入可能な複数個
の受入口が設けられ、かつ他面側には各ワークの頭部を
受け止める支持プレートが設けられ、前記の各受入口を
構成している枠部材の断面形状が、ワークの挿入側では
可能な限り小さい断面積に設定され、前記支持プレート
側ではワークの頭部における軸部からの張り出し部分が
引っかからない大きさの円弧状に設定されている。

【０００７】この構成によれば、治具本体の各受入口を
構成している枠部材の断面形状により、これらの受入口
にワークを頭部の側から挿入してセットする作業、ある
いは焼入れ処理後に治具本体からワークを取り出す作業
において、各ワークの頭部が枠部材に引っかかることが
なく、これらの作業が円滑に行われる。したがってワー
クのセットに際しては、治具本体の受入口に対して複数
本のワークを横向きの姿勢で一度に挿入することが可能
となり、また焼入れ処理後におけるワークの取り出し作
業は、治具本体を反転させるだけで各ワークを一斉に落
下させて回収できる。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の焼
入れ用治具であって、枠部材における支持プレート側の
断面形状がワークの軸部外周からの頭部の張り出し寸法
よりも大きい半径の円弧状に設定されている。この寸法
設定により、治具本体の各受入口の中でワークがどのよ
うに偏っても頭部が枠部材に引っかかることは防止され
る。

【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１記載の焼
入れ用治具であって、前記枠部材がワークの挿入方向に
関して二列以上配置され、これらが横置き姿勢のワーク
を安定して支持できるように配置されている。この構成
では、前記のようにワークを横向きで治具本体の受入口
に挿入してセットするとき、各ワークのぐらつきや脱落
が解消される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１は焼入れ用治具を表した正面図、図２は焼入
れ用治具を一部破断して表した側面図、図３は同じく焼
入れ用治具を一部破断して表した平面図、図４は図３の
一部を拡大して表した断面図である。これらの図面で示
すように治具本体１０は、その片面（正面）側において
格子状をした二枚の枠部材１２を備えている。これらの
枠部材１２は、所定の間隔を隔てて二列に配置されてい
るとともに、矩形状をし複数個の受入口１４をそれぞれ
有している。

【００１１】前記治具本体１０は、その四隅と上下それ
ぞれの中間位置との計6箇所において背面側へ延びる連
結部１６を備えている。そして両枠部材１２は、これら
相互間の数箇所（3箇所）に位置する補強部１９と前記
の各連結部１６とによって相互に一体化されている。つ
まり本実施例の治具本体１０は、例えば鋳造による一体
成型品である。また前記の各連結部１６の端部には、治
具本体１０の背面側において支持プレート２０（グリッ
ド）を取り外し可能に組み付けるための溝１８がそれぞ
れ形成されている。

【００１２】さて前記の両枠部材１２の断面形状は、図
４で明らかなように治具本体１０の正面側では小さい円
弧形状に設定され、かつ背面側では所定の大きさの円弧
形状に設定されている。したがって各受入口１４の開口
面積は治具本体１０の正面側で大きく、背面側で小さく
なっているとともに、各受入口１４の正面側及び背面側
の縁はそれぞれ滑らかな曲面となっている。

【００１３】図５は焼入れの対象である長尺のワーク３
０を表した平面図である。このワーク３０は、その頭部
３２がソケット３４を有するタイプのボルトである。こ
のように長尺の軸状部品であるワーク３０については、
すでに説明したように焼入れ歪みを抑えるために縦置き
の姿勢で焼入れ処理を行う必要がある。そのために前記
治具本体１０の各受入口１４に対してワーク３０をその
頭部３２の側から挿入し、複数個のワーク３０を縦置き
の姿勢で並べた状態にセットする。

【００１４】ところでパーツフィーダによって送られて
くるワーク３０は横向きであり、かつ相互間の間隔及び
頭部３２の向きも揃っている。この状態のワーク３０を
1本ずつ縦向きにして治具本体１０の受入口１４に挿入
するのでは、セットに時間がかかる。そこで本実施の形
態では、パーツフィーダによって送られてきた横向きの
ワーク３０を、図６で示すように複数本まとめてプッシ
ャー４０により治具本体１０の受入口１４に挿入する。

【００１５】前記プッシャー４０による挿入を何度か繰
り返すことで個々の受入口１４に対するワーク３０の挿
入を終えたら、図７で示すように治具本体１０を前記支
持プレート２０の側（背面側）が下になるように倒す。
これによって各ワーク３０は、それぞれの頭部３２が下
になった縦置きの姿勢で並べられた状態となる。この状
態のままで各ワーク３０に対する焼入れ処理を行うので
あるが、このときにワーク３０の頭部３２は下になって
いるのでソケット３４によって洗浄液や焼入れ油が汲み
出されることはない。そして焼入れ処理を終えたら、治
具本体１０をその上下が図７の状態とは逆になるように
反転させ、それによって焼入れ処理後の各ワーク３０が
個々の受入口１４から落下して回収される。

【００１６】図８はワーク３０の挿入時における枠部材
１２の断面形状と頭部３２との関係を表した説明図、図
９はワーク３０の落下（ばらし）時における枠部材１２
の断面形状と頭部３２との関係を表した説明図である。
図８で示すように枠部材１２の小さい方の円弧形状は、
その半径Ｒ１が小さいほどワーク３０の挿入時における
頭部３２との接触抵抗を小さくできる。ただし鋳造時の
湯まわり性を考慮した寸法を確保することが必要であ
る。

【００１７】これに対して枠部材１２の大きい方の円弧
形状は、その半径Ｒ２がワーク３０の軸部外周からの頭
部３２の張り出し寸法Ｄよりも大きい寸法に設定されて
いる（図９）。これにより、ワーク３０が受入口１４の
中でどちらに偏っても頭部３２が枠部材１２に引っかか
ることは防止され、焼入れ処理後のワーク３０をそれぞ
れの受入口１４からスムースに落下させることができ
る。なお半径Ｒ２についても、あまり大きくしすぎる
と、その断面形状が大きくなってワーク３０の収容本数
が少なくなるので、配慮が必要である。

【００１８】図１０，１１は横置きのワーク３０を支持
するための両枠部材１２の配置を表した説明図である。
これらの図面で示す寸法Ａ，Ｂは、ワーク３０の重心点
Ｇとの関係で決定される。なお寸法Ｃはワーク３０の重
心点Ｇから頭部３２の端面までの長さである。そこで寸
法Ａ，Ｃの関係が図１１（ａ）で示すように（Ａ＞Ｃ）
の場合、ワーク３０を挿入するときに頭部３２が奥側
（右側）の枠部材１２に引っかかってしまう。したがっ
て（Ａ＜Ｃ）に設定しなければならない。

【００１９】また寸法Ｂ，Ｃの関係が図１１（ｂ）で示
すように（Ｂ＞Ｃ）の場合、頭部３２が支持プレート２
０に到達した状態においてワーク３０の落下が生じる。
したがって（Ｂ＜Ｃ）に設定する必要がある。さらに寸
法Ａ，Ｂ，Ｃの関係が図１１（ｃ）で示すように（Ａ＋
Ｂ＜Ｃ）であるとすると、ワーク３０が挿入側に抜け落
ちる。したがって（Ａ＋Ｂ＞Ｃ）でなければならない。

【００２０】前記支持プレート２０は、焼入れ処理時に
おいて各ワーク３０の全荷重を受けるため、図１２の仮
想線で示すような反りが生じやすい。そこで、この支持
プレート２０を定期的に各連結部１６の溝１８から外
し、その表裏を反転して使用することで一方向に反りが
生じるのを防止する。これによって前記の寸法Ｂが一定
に維持される。

【００２１】以上のように本実施に形態では、一端に頭
部３２を有する長尺の軸状部品であるワーク３０（ボル
トに限らない）を縦置きの姿勢で並べた状態にセットす
るための焼入れ用治具において、前記の各受入口１４に
ワーク３０を挿入する作業、あるいは焼入れ処理後に治
具本体１０から各ワーク３０を取る出す作業がそれぞれ
円滑に行える。そして挿入作業はワーク３０を横向きの
姿勢で一度に複数本のセットが可能であり、また焼入れ
処理後の取り出し（ばらし）作業は、治具本体１０を反
転させるだけで、各ワーク３０を一斉に落下させて回収
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】焼入れ用治具を表した正面図。

【図２】焼入れ用治具を一部破断して表した側面図。

【図３】同じく焼入れ用治具を一部破断して表した平面
図。

【図４】図３の一部を拡大して表した断面図。

【図５】ワークの平面図。

【図６】治具本体に対するワークのセット作業を表した
斜視図。

【図７】焼入れ処理時の治具本体を表した説明図。

【図８】ワークの挿入時における枠部材の断面形状と頭
部との関係を表した説明図。

【図９】ワークのばらし時における枠部材の断面形状と
頭部との関係を表した説明図。

【図１０】両枠部材の配置を表した説明図。

【図１１】両枠部材の配置の変更例を表した説明図。

【図１２】支持プレート（グリッド）の歪み（反り）を
表した説明図。

【符号の説明】

１０ 治具本体 １２ 枠部材 １４ 受入口 ２０ 支持プレート ３０ ワーク ３２ 頭部

フロントページの続き (72)発明者 相原 秀雄 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 寺師 稚人 愛知県西加茂郡三好町大字三好字八和田山 ５番138 ミクニ機工株式会社内 Ｆターム(参考） 4K042 AA25 BA13 DA01 DF01 EA01

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端に頭部を有する長尺の軸状部品をワ
   ークとして焼入れ処理を行う際に、複数個のワークを縦
   置きの姿勢で並べた状態にセットするための焼入れ用治
   具であって、 治具本体の片面側には、ワークをその頭部の側から挿入
   可能な複数個の受入口が設けられ、かつ他面側には各ワ
   ークの頭部を受け止める支持プレートが設けられ、前記
   の各受入口を構成している枠部材の断面形状が、ワーク
   の挿入側では可能な限り小さい断面積に設定され、前記
   支持プレート側ではワークの頭部における軸部からの張
   り出し部分が引っかからない大きさの円弧状に設定され
   ている焼入れ用治具。
2. 【請求項２】 請求項１記載の焼入れ用治具であって、 枠部材における支持プレート側の断面形状がワークの軸
   部外周からの頭部の張り出し寸法よりも大きい半径の円
   弧状に設定されている焼入れ用治具。
3. 【請求項３】 請求項１記載の焼入れ用治具であって、 枠部材がワークの挿入方向に関して二列以上配置され、
   これらが横置き姿勢のワークを安定して支持できるよう
   に配置されている焼入れ用治具。